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Base teórica para determinar el diámetro de la válvula de llenado de material semifluido -- Diseño antigoteo

Vistas:0     Autor:Robin     Hora de publicación: 2022-07-28      Origen:Sitio

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Semifluido se refiere al material fluido con un rango de viscosidad de 1000-10000mPa·s.Al llenar este tipo de material, a menudo debido a que la selección del diámetro de la válvula de llenado no es razonable y la situación de fuga, que no solo afecta la precisión del llenado, sino que también causa contaminación.

En el llenado real, el problema de llenado de materiales viscosos a menudo se resuelve cambiando el calibre varias veces o utilizando mecanismos auxiliares.Este método no solo requiere mucho tiempo y mano de obra, sino que también aumenta el costo de fabricación.Si se puede analizar teóricamente, la tensión superficial del material se puede usar para evitar el goteo inicialmente, y el calibre de la válvula de llenado se puede seleccionar mediante el método de cálculo, y luego se obtendrá un buen efecto.

Este artículo analiza principalmente la influencia de la viscosidad, la temperatura y la tensión superficial de los materiales semifluidos en el diámetro de la válvula de llenado y finalmente determina el diámetro óptimo de la válvula de llenado.

1. La relación entre la viscosidad y la temperatura del semifluido.

La viscosidad de los materiales semifluidos se ve muy afectada por la temperatura y, por lo general, disminuye exponencialmente.Debido a que la relación entre la viscosidad y la temperatura del semifluido medido por el experimento es solo de algunos puntos discretos, para facilitar el análisis, este artículo construye un modelo matemático relativamente simple bajo la premisa de asegurar la precisión.Con base en los datos experimentales, la relación entre la viscosidad y la temperatura del semifluido se construye utilizando el método de regresión polinomial.La siguiente tabla:

temperatura/℃

20

30

40

50

Viscosidad × 102/(Pa·s)

7.4022

4.8316

2.8921

1.7973

temperatura/℃

60

75

85

95

Viscosidad × 102/(Pa·s)

1.0338

0.8387

0.7412

0.5719

2. La relación entre viscosidad y tensión superficial.

Tanto la viscosidad como la tensión superficial de los semifluidos varían con la temperatura.A medida que aumenta la temperatura del material, la

la amplitud de la vibración de las moléculas en su posición de equilibrio aumenta, el tiempo de relajación aumenta bruscamente y la velocidad de difusión de las moléculas aumenta;al mismo tiempo, a medida que aumenta la temperatura, aquellas moléculas con mayor energía cinética térmica pueden superar la atracción gravitacional de las moléculas del objeto y convertirse en moléculas vaporizadas, por lo que la densidad del objeto disminuye, la fuerza de atracción de las moléculas también disminuye , y la energía potencial superficial disminuye en consecuencia.Por lo tanto, la viscosidad y la tensión superficial disminuyen en consecuencia.Este es un análisis teórico de por qué la viscosidad y la tensión superficial del material disminuyen con el aumento de la temperatura.Con el fin de obtener una relación cuantitativa más precisa entre la viscosidad y la tensión superficial, se midieron los valores correspondientes de viscosidad y tensión superficial a diferentes temperaturas, como se muestra en la siguiente tabla:

Viscosidad × 102/(Pa·s)

7.4022

4.8316

2.8921

1.7973

Tensión superficial × 10-2/(Nuevo Méjico-1

7.275

7.118

6.824

6.609

Viscosidad × 102/(Pa·s)

1.0338

0.8387

0.7412

0.5719

Tensión superficial × 10-2/(Nuevo Méjico-1

6.322

6.251

6.186

6.037

  1. 3. La relación entre la tensión superficial y el calibre.

Al determinar la relación entre la tensión superficial y el diámetro de la válvula de llenado, se puede utilizar como base el principio experimental de medir la tensión superficial por el método del volumen de gota.Se utiliza un cuentagotas para transferir líquido para dejar caer lentamente el material.Cuando la gota esté a punto de caer, considere la tensión superficial del líquido multiplicada por la longitud del perímetro de la punta del gotero para igualar la masa de la gota.Después de dejar caer la gota, todavía quedará algo de líquido en el extremo frontal del gotero, y la superficie de la gota colgante no es perpendicular al gotero cuando está a punto de caer, por lo que generalmente es necesario introducir una corrección. factor F. El factor de corrección son los datos empíricos establecidos por los predecesores a través de experimentos precisos y métodos de análisis matemático.Después de una serie de mejoras y complementos, se obtiene gradualmente el factor de corrección.

  1. 4. Conclusión:

Se puede ver a partir de varios modelos relacionales analizados anteriormente que cuando la temperatura de llenado requerida es constante, primero determine la viscosidad del material líquido a esta temperatura,

luego determine la tensión superficial en este momento y finalmente calcule el diámetro de la válvula de llenado.Cuando el diámetro real de la válvula de llenado es menor o igual al diámetro calculado, se puede evitar que el material gotee por medio de su tensión superficial.Este estudio teórico sobre el diámetro de la válvula de llenado logra el propósito de simplificar el diseño del mecanismo de la válvula de llenado, y tiene cierto valor práctico.En combinación con la adición de nuevos mecanismos y componentes, se puede prevenir mejor la aparición de goteo.



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